JP2009105884A - Receiver for spread spectrum radar - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiver for spread spectrum radar that obtains an accurate radar spectrum. <P>SOLUTION: The receiver for spread spectrum radar for receiving spread spectrum signals includes a despreading portion 114 for outputting a first despread signal and second despread signal passing through a transmission line carrying a current having a current value identical to a current value of a current carried by a transmission line through which the first despread signal passes, and an orthogonal demodulation portion 116 for outputting an in-phase signal and orthogonal signal by orthogonally demodulating the first and second despread signals. The despreading portion 114 includes a first and second transistors having the identical characteristics. The received signals are despread by turning the first and second transistors on or off in response to a pseudo noise code. Then, the first despread signal is outputted by the first transistor, and the second despread signal by the second transistor. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、スペクトル拡散方式を利用したレーダ装置に実装されるスペクトル拡散型レーダ用受信装置に関し、特に受信信号の位相に依存せずに強度が安定する正確なレーダスペクトルを得ることができるスペクトル拡散型レーダ装置用受信装置に関する。   The present invention relates to a spread spectrum radar receiver mounted on a radar device using a spread spectrum system, and in particular, spread spectrum capable of obtaining an accurate radar spectrum whose intensity is stable without depending on the phase of a received signal. The present invention relates to a receiving device for a type radar device.

近年、自動車にレーダ装置が搭載され、先行車両や後方障害物などの検出にも利用されている。これによって、衝突回避などの安全性の向上、後退発車支援に代表される運転利便性の向上などの大きな成果が期待される。これに伴い、自動車に搭載されるレーダ装置(以下、車載レーダ装置と称する)に関する技術開発が活発化している。車載レーダ装置において非常に重要なことは、他の車両に搭載された同種のレーダ装置から送信される電波の影響を抑制することである。一例として、スペクトル拡散方式を利用したレーダ装置(以下、スペクトル拡散型レーダ装置と称する)等が提案されている。   In recent years, radar devices are mounted on automobiles and are also used for detecting preceding vehicles and obstacles behind them. As a result, significant results such as improvement of safety such as collision avoidance and improvement of driving convenience represented by backward departure support are expected. Accordingly, technological development relating to radar devices (hereinafter referred to as in-vehicle radar devices) mounted on automobiles has been activated. In the in-vehicle radar device, it is very important to suppress the influence of radio waves transmitted from the same type of radar device mounted on another vehicle. As an example, a radar apparatus using a spread spectrum system (hereinafter referred to as a spread spectrum radar apparatus) has been proposed.

スペクトル拡散型レーダ装置では、拡散に用いる擬似雑音符号(以下、PN(Pseudo Noise)符号と称する)により送信電波は変調される。受信機は、送信電波を変調する際に用いられたPN符号と同じ符号により、物体から反射された反射波を逆拡散する。このため、異なる符号で変調された電波、又は符号変調のない他方式のレーダ装置から放射される電波は受信機内で抑圧される。また、送信電波は、PN符号により周波数拡散されるため、単位周波数あたりの電力を小さくすることができ、他の無線システムに与える影響を低くすることができる。さらに、PN符号のチップレートと符号周期とを調整することで、距離分解能と最大探知距離との関係を自由に設定することができる。また、電波を連続的に送信することができるので、ピーク電力が大きくなるということがない。   In a spread spectrum radar apparatus, a transmission radio wave is modulated by a pseudo noise code (hereinafter referred to as a PN (Pseudo Noise) code) used for spreading. The receiver despreads the reflected wave reflected from the object by the same code as the PN code used when modulating the transmission radio wave. For this reason, radio waves modulated with different codes or radio waves radiated from other types of radar devices without code modulation are suppressed in the receiver. Further, since the transmission radio wave is frequency-spread by the PN code, the power per unit frequency can be reduced and the influence on other radio systems can be reduced. Further, the relationship between the distance resolution and the maximum detection distance can be freely set by adjusting the chip rate and code cycle of the PN code. Further, since radio waves can be transmitted continuously, peak power does not increase.

図1は、従来のスペクトル拡散型レーダ用受信装置の受信部の構成を示す図である。同図の受信部300は、受信アンテナ301と、低雑音増幅器302と、逆拡散部303と、移相器304と、直交復調部305と、緩衝増幅器307a及び307bとを備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a receiving unit of a conventional spread spectrum radar receiver. The receiving unit 300 in the figure includes a receiving antenna 301, a low noise amplifier 302, a despreading unit 303, a phase shifter 304, a quadrature demodulating unit 305, and buffer amplifiers 307a and 307b.

送信装置によって超広帯域に拡散されて送信された送信信号が、ある距離の物体に反射される。物体に反射された反射信号は、図1の受信部300の受信アンテナ301で受信される。受信用PN符号発生部310から逆拡散部303に入力されるPN符号を用いて、反射信号は逆拡散され、狭帯域信号に変換される。その後、狭帯域信号は、180°位相の異なる差動線路に分割して伝播する。2つの狭帯域信号は、局部発振器306と移相器304とにより生成される約90°位相の異なる2つのローカル発振信号に基づいて、平衡変調器305a及び305bによりダウンコンバートされ、同相信号と直交信号とが出力される。この同相信号と直交信号との二乗和を計算し、信号の強度を算出することができる。また、送信装置で使用したPN符号と同じPN符号が、受信部300でどの程度の遅延時間を経て使用されたかを受信装置内の制御部(図示せず)にて制御する。そして、信号処理部320が、受信部300で得られた信号に信号処理を施すことにより、物体の距離を算出し、レーダスペクトルに反映することができる。   A transmission signal transmitted by being spread over an ultra-wide band by the transmission device is reflected by an object at a certain distance. The reflected signal reflected by the object is received by the receiving antenna 301 of the receiving unit 300 in FIG. The reflected signal is despread using the PN code input from the receiving PN code generation unit 310 to the despreading unit 303 and converted into a narrowband signal. Thereafter, the narrowband signal is propagated by being divided into differential lines having different phases by 180 °. The two narrowband signals are down-converted by the balanced modulators 305a and 305b based on two local oscillation signals generated by the local oscillator 306 and the phase shifter 304 and having a phase difference of about 90 °, An orthogonal signal is output. The intensity of the signal can be calculated by calculating the sum of squares of the in-phase signal and the quadrature signal. Further, a control unit (not shown) in the receiving apparatus controls how much delay time the receiving unit 300 uses the same PN code as the PN code used in the transmitting apparatus. Then, the signal processing unit 320 performs signal processing on the signal obtained by the receiving unit 300, thereby calculating the distance of the object and reflecting it in the radar spectrum.

図2は、特許文献1に示す受信装置の逆拡散部303と、直交復調部305に含まれる平衡変調器305a及び305bとの回路構成を示す図である。逆拡散部303、並びに平衡変調器305a及び305bは、いずれもダブルバランス入出力構成のスイッチ回路であり、ギルバートセルミキサの増幅段のトランジスタを全て省略してある。同図のように逆拡散部303、並びに平衡変調器305a及び305bを一体化した回路を構成することで、電流電源回路331を共通化することができる。これにより、消費される電流値を小さくすることができ、低消費電力化が実現する。また、逆拡散部303に含まれるトランジスタのコレクタから出力される受信信号を直接、平衡変調器305a及び305bに含まれるトランジスタのエミッタに入力することができるため、歪みの影響を抑制することができ、さらにチップサイズを小型化できる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of the despreading unit 303 and the balanced modulators 305a and 305b included in the quadrature demodulation unit 305 of the receiving apparatus disclosed in Patent Document 1. Each of the despreading unit 303 and the balanced modulators 305a and 305b is a switch circuit having a double balance input / output configuration, and all the transistors in the amplification stage of the Gilbert cell mixer are omitted. By configuring a circuit in which the despreading unit 303 and the balanced modulators 305a and 305b are integrated as shown in the figure, the current power supply circuit 331 can be shared. As a result, the current value consumed can be reduced, and low power consumption can be realized. In addition, since the received signal output from the collector of the transistor included in the despreading unit 303 can be input directly to the emitter of the transistor included in the balanced modulators 305a and 305b, the influence of distortion can be suppressed. Furthermore, the chip size can be reduced.

図3は、図2に示す受信部300の動作を示す簡略図である。受信信号は、バラン330によって不平衡信号から平衡信号に変換される。図3に示すように、バラン330の平衡出力線路に流れる電流をそれぞれA、Bとする。また、トランジスタQ1、Q7、Q9、Q12、Q13及びQ16がオン状態であり、その他のトランジスタはオフ状態であるとする。   FIG. 3 is a simplified diagram showing the operation of the receiving unit 300 shown in FIG. The received signal is converted from an unbalanced signal to a balanced signal by the balun 330. As shown in FIG. 3, currents flowing through the balanced output lines of the balun 330 are A and B, respectively. In addition, it is assumed that the transistors Q1, Q7, Q9, Q12, Q13, and Q16 are on, and the other transistors are off.

トランジスタQ1には電流Aが流れ、トランジスタQ7には電流Bが流れる。直交復調部305では、トランジスタQ9、Q12、Q13及びQ16がオン状態であるので、電流Aは、トランジスタQ9に流れる電流A1とトランジスタQ13に流れる電流A2とによって構成される。電流Bは、トランジスタQ12に流れる電流B1とトランジスタQ16に流れる電流B2とによって構成される。ここで、電流A1及び電流A2、並びに、電流B1及び電流B2がそれぞれ等しければ、OUT1及びOUT3の出力信号強度、並びに、OUT2及びOUT4の出力信号強度も等しくなる。すなわち、OUT1とOUT2とで構成される同相平衡信号とOUT3とOUT4とで構成される直交平衡信号とは等しいということが言える。以下では数式を用いてより具体的にレーダスペクトルを得る処理について説明する。   A current A flows through the transistor Q1, and a current B flows through the transistor Q7. In the quadrature demodulating unit 305, the transistors Q9, Q12, Q13, and Q16 are in the on state, so the current A is constituted by the current A1 that flows through the transistor Q9 and the current A2 that flows through the transistor Q13. The current B is constituted by a current B1 flowing through the transistor Q12 and a current B2 flowing through the transistor Q16. Here, if the currents A1 and A2 and the currents B1 and B2 are equal, the output signal strengths of OUT1 and OUT3 and the output signal strengths of OUT2 and OUT4 are also equal. That is, it can be said that the in-phase balanced signal composed of OUT1 and OUT2 is equal to the quadrature balanced signal composed of OUT3 and OUT4. Hereinafter, a process for obtaining a radar spectrum more specifically using mathematical expressions will be described.

逆拡散部303を経た2つの平衡信号RF1とRF2とは(数1)で、直交復調部305に入力される90°位相が異なる2つのローカル発振信号LO_I及びLO_Qは(数2)で表される。   The two balanced signals RF1 and RF2 that have passed through the despreading unit 303 are (Equation 1), and the two local oscillation signals LO_I and LO_Q that are input to the quadrature demodulation unit 305 with different 90 ° phases are represented by (Equation 2). The

(数1)
RF1=P1cos(ω1t+φ)
RF2=P2cos(ω1t+φ+π)
(数2)
LO_I=cosω2
LO_Q=sinω2
(Equation 1)
RF1 = P 1 cos (ω 1 t + φ)
RF2 = P 2 cos (ω 1 t + φ + π)
(Equation 2)
LO_I = cos ω 2 t
LO_Q = sinω 2 t

1及びP2は平衡信号強度を示し、φは受信信号の位相を示す。受信信号RFは、ローカル発振信号LO_I及びLO_Qに基づいて直交復調部305により変調される。そして、変調後の信号から周波数の大きい信号をフィルターで除去することで得られる出力同相信号をIF_I、出力直交信号をIF_Qとは(数3)で表される。 P 1 and P 2 indicate the balanced signal strength, and φ indicates the phase of the received signal. The reception signal RF is modulated by the quadrature demodulation unit 305 based on the local oscillation signals LO_I and LO_Q. An output in-phase signal obtained by removing a signal having a high frequency from the modulated signal with a filter is represented by IF_I, and an output quadrature signal by IF_Q is represented by (Equation 3).

(数3)
IF_I=(P1/2)cos{(ω1−ω2)t+φ}
IF_Q=(P2/2)sin{(ω1−ω2)t+φ}
(Equation 3)
IF_I = (P 1/2) cos {(ω 1 -ω 2) t + φ}
IF_Q = (P 2/2) sin {(ω 1 -ω 2) t + φ}

同相信号IF_Iと直交信号IF_Qとの二乗和Tは(数4)で表される。   The sum of squares T of the in-phase signal IF_I and the quadrature signal IF_Q is expressed by (Expression 4).

(数4)
T=√[(P1/2)2cos2{(ω1−ω2)t+φ}+(P2/2)2sin2{(ω1−ω2)t+φ}]
(Equation 4)
T = √ [(P 1/ 2) 2 cos 2 {(ω 1 -ω 2) t + φ} + (P 2/2) 2 sin 2 {(ω 1 -ω 2) t + φ}]

この同相信号と直交信号との二乗和Tが、レーダスペクトルのピークとして反映される。この時、逆拡散部303を経た後の2つの平衡信号RF1とRF2の信号強度P1とP2の値が異なれば、同相信号と直交信号の二乗和Tは、受信信号の位相φによって変化する。しかし、信号強度P1とP2の値が等しければ、同相信号と直交信号の二乗和Tは、常に一定の値となることが分かる。 The square sum T of the in-phase signal and the quadrature signal is reflected as a peak of the radar spectrum. At this time, if the values of the signal strengths P 1 and P 2 of the two balanced signals RF1 and RF2 after passing through the despreading unit 303 are different, the sum of squares T of the in-phase signal and the quadrature signal depends on the phase φ of the received signal. Change. However, if the values of the signal strengths P 1 and P 2 are equal, it can be seen that the sum of squares T of the in-phase signal and the quadrature signal is always a constant value.

逆拡散部303を経た後の2つの平衡信号RF1とRF2の信号強度P1とP2の値とは、図3の電流値A1とB1との差、又は電流値A2とB2との差に依存する。この電流値の2つの差の絶対値が等しくなれば、(数4)の結果から同相信号と直交信号の二乗和Tは、常に一定の値となり、受信信号のピーク強度を安定させることができる。
特開2005−72735号公報
The values of the signal strengths P 1 and P 2 of the two balanced signals RF1 and RF2 after passing through the despreading unit 303 are the difference between the current values A1 and B1 or the difference between the current values A2 and B2 in FIG. Dependent. If the absolute value of the difference between the two current values is equal, the square sum T of the in-phase signal and the quadrature signal is always a constant value from the result of (Equation 4), and the peak intensity of the received signal can be stabilized. it can.
JP 2005-72735 A

しかしながら、上記従来技術における受信装置では、同相平衡信号と直交平衡信号との値が安定せずに、ある距離にある目標物に相当する受信信号のピークは安定しないという課題がある。すなわち、同相平衡信号と直交平衡信号との二乗和は、受信信号の位相φによって変化するので、ある距離にある目標物に相当する受信信号のピークは安定せず、強度にバラツキが生じる。   However, the receiving apparatus according to the conventional technique has a problem that the values of the in-phase balanced signal and the quadrature balanced signal are not stable, and the peak of the received signal corresponding to the target at a certain distance is not stable. That is, since the sum of squares of the in-phase balanced signal and the quadrature balanced signal varies depending on the phase φ of the received signal, the peak of the received signal corresponding to the target at a certain distance is not stable, and the intensity varies.

より具体的に説明すると、従来の形態の回路構成では、トランジスタQ9とQ13のベースが共通でない。このため、前段回路とのマッチング回路等の影響で、ローカル発振信号LO1とLO3のDC電圧レベルに差が生じた場合、Q9とQ13のベース入力電圧にも差が生じる。トランジスタ素子は、オン状態の場合、ベース・エミッタ間電圧は一定に保たれる(トランジスタの材料やプロセスによって電圧の値は異なる)。   More specifically, the bases of the transistors Q9 and Q13 are not common in the conventional circuit configuration. For this reason, when a difference occurs in the DC voltage levels of the local oscillation signals LO1 and LO3 due to the effect of the matching circuit with the previous stage circuit, a difference also occurs in the base input voltages of Q9 and Q13. When the transistor element is in the on state, the base-emitter voltage is kept constant (the voltage value varies depending on the material and process of the transistor).

しかし、そのベース・エミッタ間電圧が変化すると、コレクタ電流は、ベース・エミッタ間電圧に依存して指数関数的に変化する。これにより、ローカル発振信号LO1のDC電圧レベルが上がり、ローカル発振信号LO3のDC電圧レベルが下がると仮定すると、トランジスタQ9とQ13のエミッタは共通であるため、トランジスタQ9のベース・エミッタ間電圧がトランジスタQ13のベース・エミッタ間電圧より高くなる。よって、トランジスタQ9に電流Aがほぼ全て流れ、トランジスタQ13にはほぼ電流が流れないと考えられる。同様に考えて、トランジスタQ12に電流Bがほぼ全て流れ、トランジスタQ16にはほぼ電流が流れないと考えられる。   However, when the base-emitter voltage changes, the collector current changes exponentially depending on the base-emitter voltage. As a result, assuming that the DC voltage level of the local oscillation signal LO1 increases and the DC voltage level of the local oscillation signal LO3 decreases, the emitters of the transistors Q9 and Q13 are common. It becomes higher than the base-emitter voltage of Q13. Therefore, it is considered that almost all of the current A flows through the transistor Q9 and almost no current flows through the transistor Q13. In the same way, it is considered that almost all of the current B flows through the transistor Q12 and almost no current flows through the transistor Q16.

以上のように、A1≠A2又はB1≠B2となった場合、信号強度P1とP2の値が異なる。この場合、(数4)に示す二乗和Tは受信信号の位相φによって変化するので、受信信号のピークは安定せず、強度にバラツキが生じる。すなわち、各トランジスタのベースに入力される信号の電圧レベルがノイズなどの影響で変動すると、出力信号強度も異なり、正確なレーダスペクトルを得ることができない。 As described above, when A1 ≠ A2 or B1 ≠ B2, the values of the signal strengths P 1 and P 2 are different. In this case, since the sum of squares T shown in (Equation 4) changes depending on the phase φ of the received signal, the peak of the received signal is not stable and the intensity varies. That is, when the voltage level of the signal input to the base of each transistor fluctuates due to the influence of noise or the like, the output signal intensity is different, and an accurate radar spectrum cannot be obtained.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、同相信号と直交信号の二乗和が受信信号の位相に依存せずに一定に保つことにより信号強度を安定させて、正確なレーダスペクトルを得ることができるスペクトル拡散型レーダ用受信装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and by maintaining the sum of squares of the in-phase signal and the quadrature signal constant without depending on the phase of the received signal, the signal strength is stabilized, and the accurate An object of the present invention is to provide a spread spectrum radar receiver capable of obtaining a radar spectrum.

上記課題を解決するため、本発明のスペクトル拡散型レーダ用受信装置は、スペクトル拡散された拡散信号を受信するスペクトル拡散型レーダ用受信装置であって、前記拡散信号を受信信号として受信する信号受信部と、擬似雑音符号を用いて前記信号受信部に入力する前記受信信号を逆拡散することにより、第1逆拡散信号と、当該第1逆拡散信号が伝播する線路の電流値と同じ電流値の電流が流れる線路を伝播する第2逆拡散信号とを出力する逆拡散部と、前記第1逆拡散信号と前記第2逆拡散信号とを直交復調することで、同相信号と直交信号とを出力する直交復調部とを備え、前記逆拡散部は、同じ特性を持つ第1トランジスタ及び第2トランジスタからなる第1トランジスタ対を含み、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタは、前記受信信号が入力され、前記擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記受信信号を逆拡散し、前記第1トランジスタは前記第1逆拡散信号を出力し、前記第2トランジスタは前記第2逆拡散信号を出力し、前記直交復調部は、第1ローカル発振信号を用いて前記第1逆拡散信号を復調し、前記同相信号を出力する第1復調器と、前記第1ローカル発振信号の位相を90度ずらした第2ローカル発振信号を用いて前記第2逆拡散信号を復調し、前記直交信号を出力する第2復調器とを含む。   In order to solve the above problems, a spread spectrum radar receiver of the present invention is a spread spectrum radar receiver that receives a spread spectrum spread signal, and receives the spread signal as a received signal. And a current value that is the same as the current value of the first despread signal and the line on which the first despread signal propagates by despreading the received signal input to the signal receiving unit using a pseudo-noise code A despreading unit that outputs a second despread signal propagating through a line through which current flows, and quadrature demodulating the first despread signal and the second despread signal, thereby obtaining an in-phase signal and a quadrature signal, The despreading unit includes a first transistor pair including a first transistor and a second transistor having the same characteristics, and the first transistor and the second transistor. The reception signal is input, and the reception signal is despread by turning on or off according to the pseudo-noise code, the first transistor outputs the first despread signal, and the second transistor Outputs the second despread signal, and the quadrature demodulator demodulates the first despread signal using a first local oscillation signal and outputs the in-phase signal; And a second demodulator that demodulates the second despread signal using a second local oscillation signal whose phase is shifted by 90 degrees and outputs the orthogonal signal.

これにより、逆拡散部から出力される2つの逆拡散された受信信号が伝播する線路の電流値を等しく保つことにより、同相信号の電流値と直交信号の電流値とを一定に保つことができる。よって、同相信号と直交信号との二乗和を一定に保つことができ、正確なレーダスペクトルを得ることができる。   Thereby, the current value of the in-phase signal and the current value of the quadrature signal can be kept constant by keeping the current values of the lines through which the two despread received signals output from the despreading unit propagate. it can. Therefore, the square sum of the in-phase signal and the quadrature signal can be kept constant, and an accurate radar spectrum can be obtained.

また、前記信号受信部は、受信した前記拡散信号を正受信信号と負受信信号とからなる平衡受信信号に変換し、前記第1逆拡散信号は第1正逆拡散信号と第1負逆拡散信号とからなる平衡信号であり、前記第2逆拡散信号は第2正逆拡散信号と第2負逆拡散信号とからなる平衡信号であり、前記逆拡散部は、さらに、前記第1トランジスタ対と同じ構成の第2トランジスタ対を含み、前記第1トランジスタ対は、前記正受信信号が入力され、前記擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記正受信信号を逆拡散し、前記第1正逆拡散信号と前記第2正逆拡散信号とを出力し、前記第2トランジスタ対は、前記負受信信号が入力され、前記擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記負受信信号を逆拡散し、前記第1負逆拡散信号と前記第2負逆拡散信号とを出力してもよい。   The signal receiving unit converts the received spread signal into a balanced received signal composed of a positive received signal and a negative received signal, and the first despread signal is a first positive despread signal and a first negative despread signal. The second despread signal is a balanced signal composed of a second positive despread signal and a second negative despread signal, and the despreading unit further includes the first transistor pair. The first transistor pair receives the positive received signal, and despreads the positive received signal by turning on or off according to the pseudo-noise code, 1 forward despread signal and 2nd forward despread signal are output, and the negative received signal is input to the second transistor pair by turning on or off according to the pseudo noise code. Despreading the first negative inverse Wherein the diffuser signal second negative despread signal and may output.

さらに好ましくは、前記擬似雑音符号は、正擬似雑音符号と負擬似雑音符号とからなる平衡擬似雑音符号であり、前記逆拡散部は、さらに、前記第1トランジスタ対と同じ構成の第3トランジスタ対と第4トランジスタ対とを含み、前記第1トランジスタ対は、前記正擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記正受信信号を逆拡散し、前記第1正逆拡散信号と前記第2正逆拡散信号とを出力し、前記第2トランジスタ対は、前記正擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記負受信信号を逆拡散し、前記第1負逆拡散信号と前記第2負逆拡散信号とを出力し、前記第3トランジスタ対は、前記正受信信号が入力され、前記負擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記正受信信号を逆拡散し、前記第1負逆拡散信号と前記第2負逆拡散信号とを出力し、前記第4トランジスタ対は、前記負受信信号が入力され、前記負擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記負受信信号を逆拡散し、前記第1正逆拡散信号と前記第2正逆拡散信号とを出力する。   More preferably, the pseudo-noise code is a balanced pseudo-noise code composed of a positive pseudo-noise code and a negative pseudo-noise code, and the despreading unit further includes a third transistor pair having the same configuration as the first transistor pair. And the fourth transistor pair, and the first transistor pair despreads the normal reception signal by turning on or off according to the positive pseudo-noise code, and the first normal / despread signal and the second transistor The second transistor pair despreads the negative reception signal by turning on or off according to the positive pseudo-noise code, and outputs the first negative despread signal and the second despread signal. A negative despread signal, and the third transistor pair receives the positive received signal and de-spreads the positive received signal by turning on or off according to the negative pseudo-noise code. Negative The fourth transistor pair receives the negative received signal and turns on or off according to the negative pseudo-noise code to reverse the negative received signal. Spreading and outputting the first forward and reverse spread signal and the second forward and reverse spread signal.

これにより、受信信号を平衡信号として処理することができ、外部のノイズの影響を削減することができる。   As a result, the received signal can be processed as a balanced signal, and the influence of external noise can be reduced.

また、前記スペクトル拡散型レーダ用受信装置は、さらに、前記擬似雑音符号を発生する符号発生部と、前記擬似雑音符号を増幅し、前記逆拡散部に出力する増幅回路とを備えてもよい。   The spread spectrum radar receiver may further include a code generation unit that generates the pseudo noise code, and an amplification circuit that amplifies the pseudo noise code and outputs the amplified pseudo noise code to the despreading unit.

これにより、PN符号の出力強度を増幅することで、逆拡散部に含まれるトランジスタを飽和領域で動作させることができ、安定した受信信号強度を得ることができる。さらに、直流電圧除去用のサイズの大きなコンデンサをチップ外部に備える必要がなくなる。   Thus, by amplifying the output intensity of the PN code, the transistor included in the despreading unit can be operated in the saturation region, and a stable received signal intensity can be obtained. Furthermore, it is not necessary to provide a large capacitor for removing DC voltage outside the chip.

また、前記信号受信部は、受信した前記拡散信号を前記平衡受信信号に変換して逆拡散部に出力するバラン回路を含み、前記バラン回路は、受動素子で構成されてもよい。   The signal receiving unit may include a balun circuit that converts the received spread signal into the balanced received signal and outputs the balanced received signal to the despread unit, and the balun circuit may be configured with a passive element.

具体的な構成としては、前記バラン回路は、一端に不平衡信号である前記拡散信号が入力され、他端が接地されている第1伝送線路と、前記第1伝送線路に電磁的に接続される第2伝送線路と第3伝送線路とを含み、前記第2伝送線路の一端と、前記第3伝送線路の一端とが接地され、互いに対向する前記第2伝送線路の他端と前記第3伝送線路の他端とから、前記正受信信号と前記負受信信号とがそれぞれ出力される。   As a specific configuration, the balun circuit is electromagnetically connected to the first transmission line, the first transmission line having one end to which the spread signal that is an unbalanced signal is input and the other end is grounded. A second transmission line and a third transmission line, wherein one end of the second transmission line and one end of the third transmission line are grounded, and the other end of the second transmission line facing each other and the third transmission line The positive reception signal and the negative reception signal are respectively output from the other end of the transmission line.

これにより、バランをトランジスタなどの能動素子で構成した場合に比べ、平衡信号として出力される受信信号の歪みを緩和することができる。   Thereby, compared with the case where the balun is composed of an active element such as a transistor, the distortion of the received signal output as the balanced signal can be reduced.

また、前記スペクトル拡散型レーダ用受信装置は、さらに、前記第1復調器の出力線路に並列に接続され、前記同相信号の高周波成分を除去する第1キャパシタと、前記第2復調器の出力線路に並列に接続され、前記直交信号の高周波成分を除去する第2キャパシタとを備えてもよい。   The spread spectrum radar receiver further includes a first capacitor connected in parallel to the output line of the first demodulator to remove a high frequency component of the in-phase signal, and an output of the second demodulator. And a second capacitor connected in parallel to the line and removing a high-frequency component of the orthogonal signal.

これにより、逆拡散部で逆拡散されずに受信装置内を伝播してきた逆拡散信号の高周波成分を除去することができる。高周波成分により逆拡散信号が歪むのを抑制し、レーダスペクトルに、歪みによる変調信号のピークが出現するのを防止することができる。   Thereby, the high frequency component of the despread signal which has propagated through the receiving device without being despread by the despreading unit can be removed. It is possible to suppress the despread signal from being distorted by the high frequency component, and to prevent the peak of the modulation signal due to the distortion from appearing in the radar spectrum.

また、前記逆拡散部及び前記直交復調部は、電流源を共通とする一体化された回路であり、かつ、同一の半導体基板上に形成されていてもよい。   The despreading unit and the quadrature demodulation unit may be an integrated circuit having a common current source, and may be formed on the same semiconductor substrate.

これにより、逆拡散部及び直交復調部に電流を供給する電流電源回路を共通にすることができ、消費電力を抑えることができ、チップサイズを小型化することができる。   As a result, a current power supply circuit that supplies current to the despreading unit and the orthogonal demodulation unit can be made common, power consumption can be suppressed, and the chip size can be reduced.

また、前記トランジスタは、ヘテロバイポーラトランジスタであってもよい。   The transistor may be a heterobipolar transistor.

これにより、より高周波動作が可能なレーダ装置として利用することができる。   As a result, it can be used as a radar apparatus capable of higher frequency operation.

本発明によれば、直交復調部より出力される同相信号と直交信号の二乗和を受信信号の位相に関わらず一定にすることにより、受信信号の強度を安定させて正確なレーダスペクトルを得ることができるスペクトル拡散型レーダ用受信装置を提供することができる。   According to the present invention, the sum of the squares of the in-phase signal and the quadrature signal output from the quadrature demodulation unit is made constant regardless of the phase of the received signal, thereby stabilizing the strength of the received signal and obtaining an accurate radar spectrum. It is possible to provide a spread spectrum radar receiving apparatus capable of performing the above.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本実施の形態のスペクトル拡散型レーダ用受信装置は、逆拡散部と直交復調部とをダブルバランス入出力構成のスイッチ回路構成にし、電流電源回路を共通化し、逆拡散部をエミッタ・ベースが共通な4組のトランジスタ対で構成する。各トランジスタ対に含まれるトランジスタから出力される電流値はそれぞれ同じ値であるように構成される。
(Embodiment 1)
In the spread spectrum radar receiver of this embodiment, the despreading unit and the quadrature demodulation unit have a double-balanced input / output switch circuit configuration, a common current power supply circuit, and a common despreading unit with emitter and base 4 pairs of transistors. The current values output from the transistors included in each transistor pair are configured to have the same value.

図4は、本実施の形態のスペクトル拡散型レーダ用受信装置の構成図である。同図のスペクトル拡散型レーダ用受信装置100は、スペクトル拡散型レーダ用送信装置150から送信され、物体に反射された探知用電波を受信する。そして、受信した探知用電波を処理することで、物体との距離及び相対速度などを検出する。スペクトル拡散型レーダ用受信装置100は、受信部110、受信用PN符号発生部120、信号処理部130及び制御部140を備える。   FIG. 4 is a configuration diagram of the spread spectrum radar receiver of the present embodiment. The spread spectrum radar receiver 100 in the figure receives the detection radio wave transmitted from the spread spectrum radar transmitter 150 and reflected by the object. Then, by processing the received radio waves for detection, the distance to the object and the relative speed are detected. The spread spectrum radar receiving apparatus 100 includes a receiving unit 110, a receiving PN code generating unit 120, a signal processing unit 130, and a control unit 140.

受信部110は、スペクトル拡散型レーダ用送信装置150から送信された探知用電波のうち、物体に反射された探知用電波を受信し、逆拡散処理及び直交復調処理を行う。受信部110の構成についての詳細は後述する。   The receiving unit 110 receives a detection radio wave reflected from an object among the detection radio waves transmitted from the spread spectrum radar transmitter 150, and performs a despreading process and an orthogonal demodulation process. Details of the configuration of the receiving unit 110 will be described later.

受信用PN符号発生部120は、制御部140から供給されるタイミング信号に基づいて、スペクトル拡散型レーダ用送信装置150内の送信用PN符号発生部(図示せず)で生成されるPN符号を時間遅延させたPN符号を生成し、生成したPN符号を受信部110に供給する。   Based on the timing signal supplied from the control unit 140, the reception PN code generation unit 120 generates a PN code generated by a transmission PN code generation unit (not shown) in the spread spectrum radar transmitter 150. A time-delayed PN code is generated, and the generated PN code is supplied to the receiving unit 110.

信号処理部130は、送信用PN符号発生部が発生する送信用PN符号に対する受信用PN符号発生部120が発生する受信用PN符号の符号遅延時間τ、スペクトル拡散型レーダ用送信装置150から供給される基準信号、及び受信部110から出力される信号に基づいて、障害物の有無、距離及び相対速度などを算出する。   The signal processing unit 130 supplies the code delay time τ of the reception PN code generated by the reception PN code generation unit 120 with respect to the transmission PN code generated by the transmission PN code generation unit, supplied from the spread spectrum radar transmission device 150 The presence / absence of an obstacle, the distance, the relative speed, and the like are calculated based on the reference signal to be output and the signal output from the receiving unit 110.

制御部140は、受信用PN符号発生部120と送信用PN符号発生部とにタイミング信号を供給する。   The control unit 140 supplies a timing signal to the reception PN code generation unit 120 and the transmission PN code generation unit.

図5は、本実施の形態のスペクトル拡散型レーダ用受信装置の受信部110の構成を示す図である。同図の受信部110は、受信アンテナ111、低雑音増幅器112、バラン113、逆拡散部114、移相器115、直交復調部116、キャパシタ118a及び118b、並びに緩衝増幅器119a及び119bを備える。なお、請求項に記した信号受信部は、受信アンテナ111、低雑音増幅器112及びバラン113に相当する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the receiving unit 110 of the spread spectrum radar receiving apparatus according to the present embodiment. The receiving unit 110 in the figure includes a receiving antenna 111, a low noise amplifier 112, a balun 113, a despreading unit 114, a phase shifter 115, a quadrature demodulation unit 116, capacitors 118a and 118b, and buffer amplifiers 119a and 119b. Note that the signal receiving unit described in the claims corresponds to the receiving antenna 111, the low noise amplifier 112, and the balun 113.

受信アンテナ111は、物体に反射された探知用電波を受信信号として受信するアンテナである。本実施の形態では、例えば、探知用電波は26.4GHz±1MHzの周波数帯に拡散されている。   The reception antenna 111 is an antenna that receives a detection radio wave reflected by an object as a reception signal. In the present embodiment, for example, the detection radio wave is spread in a frequency band of 26.4 GHz ± 1 MHz.

低雑音増幅器112は、信号対雑音比を良好に保つために、必要に応じて挿入されている。シングル配線で回路は構成されている。   The low noise amplifier 112 is inserted as necessary in order to keep a good signal-to-noise ratio. The circuit is composed of single wiring.

バラン113は、不平衡信号として入力された受信信号を、平衡信号に変換する回路である。図6は、バラン113の回路構成を示す図である。バラン113は、4つの伝送線路161、162、163及び164、並びにキャパシタ165を含む。同図に示すように、バランを受動素子のみで構成することで、受信信号に歪みが発生するのを防ぐことができる。   The balun 113 is a circuit that converts a received signal input as an unbalanced signal into a balanced signal. FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of the balun 113. The balun 113 includes four transmission lines 161, 162, 163 and 164, and a capacitor 165. As shown in the figure, it is possible to prevent the received signal from being distorted by configuring the balun only with passive elements.

伝送線路161は、一端に受信信号が入力される。伝送線路161の他端は伝送線路162の一端に接続される。伝送線路162の他端は接地されている。伝送線路163及び伝送線路164の一端は接地されている。伝送線路163及び伝送線路164の他端は逆拡散部114に接続されている。伝送線路161及び163、並びに伝送線路162及び164は、それぞれ電磁的に接続されており、伝送線路161に不平衡信号として入力された受信信号が、伝送線路163及び164の他端から平衡信号として逆拡散部114に出力される。キャパシタ165は、バランとそれに接続する回路とのマッチングを取るために、伝送線路163及び164に並列に接続される。   A transmission signal is input to one end of the transmission line 161. The other end of the transmission line 161 is connected to one end of the transmission line 162. The other end of the transmission line 162 is grounded. One ends of the transmission line 163 and the transmission line 164 are grounded. The other ends of the transmission line 163 and the transmission line 164 are connected to the despreading unit 114. The transmission lines 161 and 163 and the transmission lines 162 and 164 are electromagnetically connected to each other, and a reception signal input as an unbalanced signal to the transmission line 161 is received as a balanced signal from the other ends of the transmission lines 163 and 164. It is output to the despreading unit 114. The capacitor 165 is connected in parallel to the transmission lines 163 and 164 in order to match the balun and the circuit connected thereto.

逆拡散部114は、バラン113によって平衡信号に変換された受信信号を、PN符号を基づいて変調する。この時、送信用PN符号に対する受信用PN符号の符号遅延時間τが、探知目標物までの距離に相当する遅延時間と等しい場合には、受信した探知用電波に含まれるPN符号と受信用PN符号発生部120から供給されるPN符号との位相が一致し、広帯域にスペクトル拡散されている信号が逆拡散されて復元される。探知目標物までの距離に相当する遅延時間と異なっている場合には、逆拡散部114から出力される変調信号は、広帯域に拡散されたままとなる。   The despreading unit 114 modulates the received signal converted into the balanced signal by the balun 113 based on the PN code. At this time, if the code delay time τ of the reception PN code with respect to the transmission PN code is equal to the delay time corresponding to the distance to the detection target, the PN code included in the received detection radio wave and the reception PN The signal that is in phase with the PN code supplied from the code generator 120 and is spread in a wide band is despread and restored. When the delay time is different from the delay time corresponding to the distance to the detection target, the modulation signal output from the despreading unit 114 remains spread over a wide band.

移相器115は、局部発振器117で生成されたローカル発振信号と位相が約90°異なるローカル発振信号を生成する。なお、約90°とは85°〜95°までの範囲のことである。   The phase shifter 115 generates a local oscillation signal that is approximately 90 ° out of phase with the local oscillation signal generated by the local oscillator 117. In addition, about 90 degrees is a range from 85 degrees to 95 degrees.

また、局部発振器117で生成されるローカル発振信号の周波数は、20〜30GHz(例えば26GHz帯)、又は30GHz〜100GHz(例えば、60GHz帯又は76GHz帯)などである。   The frequency of the local oscillation signal generated by the local oscillator 117 is 20 to 30 GHz (for example, 26 GHz band), or 30 GHz to 100 GHz (for example, 60 GHz band or 76 GHz band).

直交復調部116は、平衡変調器116a及び116bから構成される。直交復調部116は、ローカル発振信号を使用し、逆拡散部114から出力される変調信号、すなわち逆拡散処理が施された信号を、中間周波数の同相信号及び直交信号に変換する。   The quadrature demodulator 116 includes balanced modulators 116a and 116b. The quadrature demodulation unit 116 uses the local oscillation signal, and converts the modulated signal output from the despreading unit 114, that is, the signal subjected to the despreading process, into an in-phase signal and a quadrature signal of an intermediate frequency.

キャパシタ118a及び118bは、平衡変調器116a及び116bと緩衝増幅器119a及び119bとの間の平衡線路に並列に接続されている。キャパシタをこの位置に接続することにより、逆拡散部114で逆拡散されずに受信装置内を伝播してきた拡散信号の高周波成分を除去することができる。拡散信号は多くの周波数成分で構成されているため、時間軸スペクトルで見ると、振幅の大きな信号である。特に強反射体からの反射信号であれば、この拡散信号の振幅はさらに大きくなる。この振幅が受信装置内の回路の1dB利得圧縮点よりも大きくなると、歪が生じる。歪が生じると拡散信号が変調し、距離探知スペクトルにおいて、その変調信号が、実際に物体が存在しない距離にピークとして現れる可能性がある。   Capacitors 118a and 118b are connected in parallel to a balanced line between balanced modulators 116a and 116b and buffer amplifiers 119a and 119b. By connecting the capacitor to this position, it is possible to remove the high-frequency component of the spread signal that has propagated through the receiving device without being despread by the despreading unit 114. Since the spread signal is composed of many frequency components, it is a signal having a large amplitude when viewed from the time axis spectrum. In particular, in the case of a reflected signal from a strong reflector, the amplitude of this diffused signal is further increased. Distortion occurs when this amplitude is greater than the 1 dB gain compression point of the circuit in the receiver. When distortion occurs, the spread signal is modulated, and in the distance detection spectrum, the modulated signal may appear as a peak at a distance where no object actually exists.

緩衝増幅器119a及び119bは、直交復調部116から出力された中間周波数をもつ同相信号及び直交信号の信号強度を増幅する。ここで、増幅された信号が信号処理部130に入力され、受信信号強度をレーダスペクトルに反映する。   The buffer amplifiers 119a and 119b amplify the signal strength of the in-phase signal and the quadrature signal having the intermediate frequency output from the quadrature demodulation unit 116. Here, the amplified signal is input to the signal processing unit 130, and the received signal intensity is reflected in the radar spectrum.

図7は、図5の逆拡散部114、並びに、直交復調部116を構成する平衡変調器116a及び116bの回路構成を示す図である。逆拡散部114、並びに平衡変調器116a及び116bはいずれもダブルバランス入出力構成のスイッチ回路であり、ギルバートセルミキサの増幅段のトランジスタを全て省略した回路構成である。   FIG. 7 is a diagram showing circuit configurations of the despreading unit 114 and the balanced modulators 116a and 116b constituting the quadrature demodulation unit 116 in FIG. Each of the despreading unit 114 and the balanced modulators 116a and 116b is a switch circuit having a double-balanced input / output configuration, and has a circuit configuration in which all the transistors in the amplification stage of the Gilbert cell mixer are omitted.

同図の回路は、16個のトランジスタQ1〜Q16、4個の抵抗R1〜R4及び直流電源Vcを備える。逆拡散部114は、トランジスタQ1及びQ2、Q3及びQ4、Q5及びQ6、並びにQ7及びQ8をそれぞれ対とする8個のトランジスタで構成される。平衡変調器116aは4個のトランジスタQ9、Q10、Q11及びQ12で構成される。平衡変調器116bは4個のトランジスタQ13、Q14、Q15及びQ16で構成される。   The circuit shown in the figure includes 16 transistors Q1 to Q16, four resistors R1 to R4, and a DC power supply Vc. The despreading unit 114 is composed of eight transistors each having a pair of transistors Q1 and Q2, Q3 and Q4, Q5 and Q6, and Q7 and Q8. The balanced modulator 116a includes four transistors Q9, Q10, Q11, and Q12. The balanced modulator 116b includes four transistors Q13, Q14, Q15, and Q16.

トランジスタQ1、Q2、Q3及びQ4のエミッタ端子とバラン113の平衡出力線路の一方とが接続されている。トランジスタQ5、Q6、Q7及びQ8のエミッタ端子とバラン113の平衡出力線路の他方とが接続されている。トランジスタQ1、Q2、Q7及びQ8のベース端子はPN1端子に接続される。トランジスタQ3、Q4、Q5及びQ6のベース端子はPN2端子に接続される。トランジスタQ1及びQ5のコレクタ端子は、トランジスタQ13及びQ14のエミッタ端子に接続される。トランジスタQ2及びQ6のコレクタ端子は、トランジスタQ9及びQ10のエミッタ端子に接続される。トランジスタQ3及びQ7のコレクタ端子は、トランジスタQ15及びQ16のエミッタ端子に接続される。トランジスタQ4及びQ8のコレクタ端子は、トランジスタQ11及びQ12のエミッタ端子に接続される。   The emitter terminals of the transistors Q1, Q2, Q3, and Q4 are connected to one of the balanced output lines of the balun 113. The emitter terminals of the transistors Q5, Q6, Q7, and Q8 are connected to the other of the balanced output lines of the balun 113. The base terminals of the transistors Q1, Q2, Q7 and Q8 are connected to the PN1 terminal. The base terminals of the transistors Q3, Q4, Q5 and Q6 are connected to the PN2 terminal. The collector terminals of the transistors Q1 and Q5 are connected to the emitter terminals of the transistors Q13 and Q14. The collector terminals of transistors Q2 and Q6 are connected to the emitter terminals of transistors Q9 and Q10. The collector terminals of the transistors Q3 and Q7 are connected to the emitter terminals of the transistors Q15 and Q16. The collector terminals of transistors Q4 and Q8 are connected to the emitter terminals of transistors Q11 and Q12.

トランジスタQ9及びQ12のベース端子は、LO1端子に接続される。トランジスタQ10及びQ11のベース端子は、LO2端子に接続される。トランジスタQ13及びQ16のベース端子は、LO3端子に接続される。トランジスタQ14及びQ15のベース端子は、LO4端子に接続される。トランジスタQ9及びQ11のコレクタ端子は抵抗R1の一端とOUT1端子とに接続される。トランジスタQ10及びQ12のコレクタ端子は抵抗R2の一端とOUT2端子とに接続される。トランジスタQ13及びQ15のコレクタ端子は抵抗R3の一端とOUT3端子とに接続される。トランジスタQ14及びQ16のコレクタ端子は抵抗R4の一端とOUT4端子とに接続される。   The base terminals of the transistors Q9 and Q12 are connected to the LO1 terminal. The base terminals of the transistors Q10 and Q11 are connected to the LO2 terminal. The base terminals of the transistors Q13 and Q16 are connected to the LO3 terminal. The base terminals of the transistors Q14 and Q15 are connected to the LO4 terminal. The collector terminals of the transistors Q9 and Q11 are connected to one end of the resistor R1 and the OUT1 terminal. The collector terminals of the transistors Q10 and Q12 are connected to one end of the resistor R2 and the OUT2 terminal. The collector terminals of the transistors Q13 and Q15 are connected to one end of the resistor R3 and the OUT3 terminal. The collector terminals of the transistors Q14 and Q16 are connected to one end of the resistor R4 and the OUT4 terminal.

抵抗R1、R2、R3及びR4の他端は、直流電源Vcに接続される。また、バラン113のシングル入力線路とRF端子とが接続される。なお、抵抗R1〜R4は全て同じ抵抗値を持つ抵抗である。   The other ends of the resistors R1, R2, R3, and R4 are connected to the DC power source Vc. The single input line of the balun 113 and the RF terminal are connected. The resistors R1 to R4 are all resistors having the same resistance value.

PN1端子及びPN2端子には、受信用PN符号発生部120で平衡信号として発生されたPN符号がそれぞれ入力される。したがって、PN1端子とPN2端子とには、180°位相のずれた信号が常に入力する。これにより、例えば、トランジスタQ1及びQ2からなるトランジスタ対と、トランジスタQ3及びQ4からなるトランジスタ対とが同時にほぼオン状態になることはない。   The PN code generated as a balanced signal by the receiving PN code generation unit 120 is input to the PN1 terminal and the PN2 terminal, respectively. Therefore, signals that are 180 degrees out of phase are always input to the PN1 terminal and the PN2 terminal. Thereby, for example, the transistor pair composed of the transistors Q1 and Q2 and the transistor pair composed of the transistors Q3 and Q4 are not substantially turned on at the same time.

LO1端子及びLO2端子には、局部発振器117から出力された信号であり、かつ受信信号と同相のローカル発振信号LO_Iが平衡信号として入力される。LO3端子及びLO4端子には、移相器115から出力され、位相が約90°異なる信号であり、かつ受信信号と直交するローカル発振信号LO_Qが平衡信号として入力される。   A local oscillation signal LO_I that is a signal output from the local oscillator 117 and in phase with the received signal is input to the LO1 terminal and the LO2 terminal as a balanced signal. A local oscillation signal LO_Q that is output from the phase shifter 115 and has a phase difference of about 90 ° and orthogonal to the received signal is input to the LO3 terminal and the LO4 terminal as a balanced signal.

OUT1端子及びOUT2端子からは、同相信号Iが出力される。OUT3端子及びOUT4端子からは、直交信号Qが出力される。   The in-phase signal I is output from the OUT1 terminal and the OUT2 terminal. An orthogonal signal Q is output from the OUT3 terminal and the OUT4 terminal.

RF端子には、受信アンテナ111によって受信され、低雑音増幅器112によって増幅された受信信号が入力される。   A reception signal received by the reception antenna 111 and amplified by the low noise amplifier 112 is input to the RF terminal.

バラン113には電流電源回路201が接続されている。以上のように、逆拡散部114及び直交復調部116を一体化した構成にすることにより、電流電源回路201は、上述したバラン113、逆拡散部114及び直交復調部116に対して電流を供給することができる。これにより、消費電流を大幅に低減することができ、また、チップサイズも小型化することができる。また、受信信号(変調された受信信号も含めて)がトランジスタのベース端子に入力する回路構成になっていないため、受信信号の歪みを抑制することができる。   A current power supply circuit 201 is connected to the balun 113. As described above, by configuring the despreading unit 114 and the quadrature demodulation unit 116 to be integrated, the current power supply circuit 201 supplies current to the balun 113, the despreading unit 114, and the quadrature demodulation unit 116 described above. can do. As a result, current consumption can be significantly reduced, and the chip size can be reduced. Further, since the reception signal (including the modulated reception signal) is not input to the base terminal of the transistor, distortion of the reception signal can be suppressed.

図8は、図7に示す逆拡散部114及び直交復調部116の動作を示す簡略図である。   FIG. 8 is a simplified diagram showing the operations of the despreading unit 114 and the orthogonal demodulation unit 116 shown in FIG.

従来の形態同様、受信信号はバラン113によって不平衡−平衡変換される。図8に示すようにバラン113の平衡出力線路に流れる電流をそれぞれA、Bとする。また、トランジスタQ1、Q2、Q7、Q8、Q9、Q12、Q13及びQ16がオン状態で、それ以外のトランジスタはオフ状態であるとする。   As in the conventional configuration, the received signal is unbalanced-balanced converted by the balun 113. As shown in FIG. 8, the currents flowing through the balanced output lines of the balun 113 are A and B, respectively. In addition, it is assumed that the transistors Q1, Q2, Q7, Q8, Q9, Q12, Q13, and Q16 are on, and the other transistors are off.

トランジスタQ1及びQ2はエミッタ及びベースが共通である。すなわち、トランジスタQ1及びQ2のベース−エミッタ間の電圧は等しくなる。トランジスタに流れるコレクタ電流は、ベース−エミッタ間の電圧によって定まることから、トランジスタQ1及びQ2に流れるコレクタ電流も等しくなる。これにより、トランジスタQ1及びQ2にはそれぞれ電流A/2が流れる。また、トランジスタQ7及びQ8はそれぞれエミッタ及びベースが共通である。したがって、トランジスタQ7とQ8にはそれぞれ電流B/2が流れる。   Transistors Q1 and Q2 have a common emitter and base. That is, the base-emitter voltages of the transistors Q1 and Q2 are equal. Since the collector current flowing through the transistor is determined by the voltage between the base and the emitter, the collector current flowing through the transistors Q1 and Q2 is also equal. As a result, current A / 2 flows through transistors Q1 and Q2. Transistors Q7 and Q8 have a common emitter and base, respectively. Therefore, current B / 2 flows through transistors Q7 and Q8.

直交復調部116では、トランジスタQ9はオン状態であり、トランジスタQ9のエミッタは、トランジスタQ2のコレクタに接続していることから、トランジスタQ9には電流A/2が流れる。同様にトランジスタQ12には電流B/2、トランジスタQ13には電流A/2、トランジスタQ16には電流B/2が流れる。   In the quadrature demodulator 116, the transistor Q9 is in the on state, and the emitter of the transistor Q9 is connected to the collector of the transistor Q2, so that a current A / 2 flows through the transistor Q9. Similarly, a current B / 2 flows through the transistor Q12, a current A / 2 flows through the transistor Q13, and a current B / 2 flows through the transistor Q16.

以上のように、エミッタとベースを共通にしたトランジスタを挿入することで、直交復調部116のローカル発振信号のDC電圧レベルの変化に関わらず、出力端子OUT1とOUT3とに流れる電流及び出力端子OUT2とOUT4とに流れる電流を等しくすることができる。これにより、常に出力端子OUT1とOUT2との同相平衡信号の強度と、出力端子OUT3とOUT4との直交平衡信号の強度とは等しくなる。すなわち、(数4)において、P1とP2とが等しくなり、受信信号の位相φに関わらず、二乗和Tは一定となる。よって、受信信号の強度が安定し、正確なレーダスペクトルを得ることができる。 As described above, by inserting a transistor having a common emitter and base, the current flowing through the output terminals OUT1 and OUT3 and the output terminal OUT2 regardless of changes in the DC voltage level of the local oscillation signal of the quadrature demodulator 116. And OUT4 can be made equal. Thereby, the strength of the in-phase balanced signal at the output terminals OUT1 and OUT2 is always equal to the strength of the quadrature balanced signal at the output terminals OUT3 and OUT4. That is, in (Equation 4), P 1 and P 2 are equal, and the square sum T is constant regardless of the phase φ of the received signal. Therefore, the intensity of the received signal is stabilized and an accurate radar spectrum can be obtained.

以上のように、本実施の形態のスペクトル拡散型レーダ用受信装置では、同相信号を出力する平衡変調器116aに流れる電流の和と、直交信号を出力する平衡変調器116bに流れる電流の和とを等しくするために、従来の逆拡散部303を構成するトランジスタのそれぞれに、ベースとエミッタとをそれぞれ共通とする新たなトランジスタを追加することで、本実施の形態の逆拡散部114を構成する。すなわち、逆拡散部114は、ベースとエミッタとをそれぞれ共通とする2つのトランジスタからトランジスタ対を構成し、4つの当該トランジスタ対から構成される。   As described above, in the spread spectrum radar receiver according to the present embodiment, the sum of the current flowing through the balanced modulator 116a that outputs the in-phase signal and the sum of the current flowing through the balanced modulator 116b that outputs the quadrature signal. Therefore, the despreading unit 114 of the present embodiment is configured by adding a new transistor having a common base and emitter to each of the transistors constituting the conventional despreading unit 303. To do. That is, the despreading unit 114 forms a transistor pair from two transistors having a common base and emitter, and includes four transistor pairs.

これにより、受信信号のピーク強度が安定し、正確なレーダスペクトルを得ることができる。また、従来と同様に、逆拡散部と直交復調部とをダブルバランス入出力構成のスイッチ回路構成にし、電流電源回路を共通化することで、チップサイズの小型化と低消費電力化も実現している。   Thereby, the peak intensity of the received signal is stabilized, and an accurate radar spectrum can be obtained. In addition, as before, the despreading unit and quadrature demodulation unit have a switch circuit configuration with a double-balanced input / output configuration, and the current power supply circuit is shared, thereby reducing chip size and power consumption. ing.

(実施の形態2)
本実施の形態のスペクトル拡散型レーダ用受信装置は、受信用PN符号発生部と逆拡散部の間に差動増幅器を挿入することで、逆拡散部に入力されるPN符号の信号強度を増幅する。
(Embodiment 2)
The spread spectrum radar receiver of this embodiment amplifies the signal strength of the PN code input to the despreading unit by inserting a differential amplifier between the receiving PN code generating unit and the despreading unit. To do.

図9は、本実施の形態のスペクトル拡散型レーダ用受信装置の構成図である。同図のスペクトル拡散型レーダ用受信装置は、図5の受信装置と比較して、さらに、差動増幅器210が加えられた点が異なっている。以下では、図5の受信装置と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。なお、図9に示す受信装置の構成要素について図5の構成と同一の構成要素については、同一の符号を付している。   FIG. 9 is a configuration diagram of the spread spectrum radar receiver according to the present embodiment. The spread spectrum radar receiver shown in the figure is different from the receiver shown in FIG. 5 in that a differential amplifier 210 is further added. In the following, description of the same points as in the receiving apparatus of FIG. In addition, about the component of the receiver shown in FIG. 9, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the structure of FIG.

図9の受信部110aでは、図5の受信部110の構成にさらに、受信用PN符号発生部120と逆拡散部114との間に差動増幅器210が加えられている。   In the receiving unit 110a of FIG. 9, a differential amplifier 210 is added between the receiving PN code generation unit 120 and the despreading unit 114 in addition to the configuration of the receiving unit 110 of FIG.

図10は、差動増幅器210の回路構成を示す図である。差動増幅器210は、トランジスタQ21、Q22、Q23及びQ24、抵抗R5及びR6、直流電源Vc並びに電流電源回路211を備える。   FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of the differential amplifier 210. The differential amplifier 210 includes transistors Q21, Q22, Q23 and Q24, resistors R5 and R6, a DC power supply Vc, and a current power supply circuit 211.

トランジスタQ21のベース端子はPNin1端子に接続されている。コレクタ端子はトランジスタQ23のベース端子と抵抗R5の一端とに接続されている。エミッタ端子は、トランジスタQ22のエミッタ端子に接続され、電流電源回路211に接続されている。トランジスタQ22のベース端子はPNin2端子に接続されている。コレクタ端子はトランジスタQ24のベース端子と抵抗R6の一端とに接続されている。トランジスタQ23のコレクタ端子は、トランジスタQ24のコレクタ端子と、抵抗R5及びR6の他端と直流電源Vcとに接続されている。エミッタ端子はPNout1端子と電流電源回路211とに接続されている。トランジスタQ24のエミッタ端子はPNout2端子と電流電源回路211とに接続されている。直流電源Vcの他端は接地されている。   The base terminal of the transistor Q21 is connected to the PNin1 terminal. The collector terminal is connected to the base terminal of the transistor Q23 and one end of the resistor R5. The emitter terminal is connected to the emitter terminal of the transistor Q22 and to the current power supply circuit 211. The base terminal of the transistor Q22 is connected to the PNin2 terminal. The collector terminal is connected to the base terminal of the transistor Q24 and one end of the resistor R6. The collector terminal of the transistor Q23 is connected to the collector terminal of the transistor Q24, the other ends of the resistors R5 and R6, and the DC power source Vc. The emitter terminal is connected to the PNout1 terminal and the current power supply circuit 211. The emitter terminal of the transistor Q24 is connected to the PNout2 terminal and the current power supply circuit 211. The other end of the DC power supply Vc is grounded.

これによって、PNin1端子及びPNin2端子から入力されるPN符号の平衡信号は、図10の回路により増幅され、PNout1端子及びPNout2端子から出力される。逆拡散部114は、非線形回路である。ローカル信号(ここではPN符号)の信号強度が小さい場合、非線形回路のゲインはローカル信号強度に比例して大きくなる。一方、ローカル信号の信号強度がある閾値よりも大きくなると、非線形回路のゲインは飽和して一定となる飽和特性を持つ。レーダ動作中は、ローカル信号強度に多少のバラツキがあっても、ゲインを一定に保つ必要がある。このため、非線形回路を飽和領域で動作させるローカル信号強度に設定しなければならない。差動増幅器210を受信用PN符号発生部120と逆拡散部114のPN符号の入力部との間に挿入することで、逆拡散部114が飽和領域で動作できるようにローカル信号強度を設定することができる。   Thus, the balanced signal of the PN code input from the PNin1 terminal and the PNin2 terminal is amplified by the circuit of FIG. 10 and output from the PNout1 terminal and the PNout2 terminal. The despreading unit 114 is a non-linear circuit. When the signal strength of the local signal (here, PN code) is small, the gain of the nonlinear circuit increases in proportion to the local signal strength. On the other hand, when the signal strength of the local signal becomes larger than a certain threshold value, the gain of the nonlinear circuit is saturated and has a saturation characteristic that becomes constant. During radar operation, it is necessary to keep the gain constant even if there is some variation in local signal strength. For this reason, it is necessary to set the local signal strength to operate the nonlinear circuit in the saturation region. By inserting the differential amplifier 210 between the receiving PN code generation unit 120 and the PN code input unit of the despreading unit 114, the local signal strength is set so that the despreading unit 114 can operate in the saturation region. be able to.

さらに、図5のスペクトル拡散型レーダ用受信装置構成において、受信用PN符号発生部120の出力直流電圧レベルが、図7のPN1端子及びPN2端子の入力直流電圧レベルに適さない場合、受信用PN符号発生部120と逆拡散部114との間に、直流電圧除去用の大きなコンデンサを外部に接続する必要がある。しかし、差動増幅器210を挿入することで、受信用PN符号発生部120の出力直流電圧レベルは、図7のPN1端子及びPN2端子の入力直流電圧レベルに関与しなくなる。図7のPN1端子及びPN2端子の入力直流電圧レベルは、図10のPNout1端子及びPNout2端子の出力直流電圧レベルと一致する。PNout1端子とPNout2端子の入力直流電圧レベルは、直流電圧源Vc、抵抗R5及びR6における電圧降下、並びにトランジスタQ23及びQ24のベース−エミッタ電圧値等のパラメータに依存する。これによって、チップ内の差動増幅器の回路構成のみにより、受信用PN符号発生部の出力直流電圧レベルに関与せず逆拡散部のローカル信号入力部の直流電圧レベルを設定することができ、直流電圧除去用の大きなコンデンサを必要としない。   Further, in the spread spectrum radar receiver configuration of FIG. 5, if the output DC voltage level of the receiving PN code generator 120 is not suitable for the input DC voltage levels of the PN1 terminal and PN2 terminal of FIG. It is necessary to connect a large capacitor for removing DC voltage between the code generator 120 and the despreading unit 114. However, by inserting the differential amplifier 210, the output DC voltage level of the receiving PN code generator 120 is not related to the input DC voltage levels of the PN1 terminal and PN2 terminal of FIG. The input DC voltage levels at the PN1 terminal and PN2 terminal in FIG. 7 coincide with the output DC voltage levels at the PNout1 terminal and PNout2 terminal in FIG. The input DC voltage levels at the PNout1 and PNout2 terminals depend on parameters such as the DC voltage source Vc, the voltage drop across the resistors R5 and R6, and the base-emitter voltage values of the transistors Q23 and Q24. As a result, the DC voltage level of the local signal input unit of the despreading unit can be set without being concerned with the output DC voltage level of the receiving PN code generation unit only by the circuit configuration of the differential amplifier in the chip. Does not require a large capacitor for voltage removal.

以上、説明したように本実施の形態におけるスペクトル拡散型レーダ用受信装置によれば、受信用PN符号発生部120と逆拡散部114のローカル信号入力部との間に差動増幅器210を挿入することで、ローカル信号強度を増幅することができる。これにより、非線形回路構成である逆拡散部114を飽和領域で動作させることができる。さらに直流電圧除去用のサイズの大きい外付けコンデンサが不要な回路構成にすることができる。   As described above, according to the spread spectrum radar receiver of the present embodiment, differential amplifier 210 is inserted between reception PN code generation section 120 and local signal input section of despreading section 114. Thus, the local signal strength can be amplified. Accordingly, the despreading unit 114 having a nonlinear circuit configuration can be operated in the saturation region. Furthermore, a circuit configuration in which an external capacitor having a large size for removing DC voltage is not required can be obtained.

以上、本発明のスペクトル拡散型レーダ用受信装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。   The spread spectrum radar receiver of the present invention has been described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the meaning of this invention, the form which carried out the various deformation | transformation which those skilled in the art can think to this embodiment, and the structure constructed | assembled combining the component in different embodiment is also contained in the scope of the present invention. .

例えば、上記説明ではトランジスタとして、バイポーラトランジスタを用いたが、ヘテロバイポーラトランジスタを用いてもよい。また、電界効果トランジスタを用いてもよい。この場合、実施例で示したベースをゲート、エミッタをソース、コレクタをドレインとする。   For example, although a bipolar transistor is used as the transistor in the above description, a heterobipolar transistor may be used. A field effect transistor may also be used. In this case, the base shown in the embodiment is the gate, the emitter is the source, and the collector is the drain.

また、上記説明ではバラン113、逆拡散部114及び直交復調部116を一体化して同一の半導体基板上に形成するとした。これに対して、さらに、キャパシタ118a及び118b、緩衝増幅器119a及び119b、並びに差動増幅器210をも一体化して、同一の半導体基板上に形成してもよい。   In the above description, the balun 113, the despreading unit 114, and the quadrature demodulation unit 116 are integrated and formed on the same semiconductor substrate. In contrast, the capacitors 118a and 118b, the buffer amplifiers 119a and 119b, and the differential amplifier 210 may be integrated and formed on the same semiconductor substrate.

なお、実施の形態では、受信信号を平衡信号に変換したが、受信信号を不平衡信号のまま処理を行ってもよい。この場合、用いるトランジスタの個数を削減することができる。   In the embodiment, the received signal is converted into a balanced signal. However, the received signal may be processed as an unbalanced signal. In this case, the number of transistors used can be reduced.

本発明は、チップサイズ小型化と低消費電力化が実現でき、さらに受信信号のピーク強度が安定する正確なレーダスペクトルを得ることができるスペクトル拡散型レーダ用受信装置として、例えば、車両などに搭載されるレーダ装置として利用することができる。   The present invention can be realized as a spread spectrum radar receiver capable of realizing a precise radar spectrum in which the chip size can be reduced and the power consumption can be reduced and the peak intensity of the received signal can be stabilized. Can be used as a radar device.

従来のスペクトル拡散型レーダ用受信装置の受信部の構成図である。It is a block diagram of the receiving part of the conventional spread spectrum radar receiver. 従来の逆拡散部と直交復調部との回路構成図である。It is a circuit block diagram of the conventional despreading part and orthogonal demodulation part. 従来の逆拡散部と直交復調部との動作を示す簡略図である。It is a simplified diagram showing the operation of a conventional despreading unit and orthogonal demodulation unit. 実施の形態1のスペクトル拡散型レーダ用受信装置の構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram of a spread spectrum radar receiver according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の受信部の構成図である。2 is a configuration diagram of a receiving unit according to Embodiment 1. FIG. バランの回路構成図である。It is a circuit block diagram of a balun. 実施の形態1の逆拡散部と直交復調部との回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a despreading unit and an orthogonal demodulation unit according to the first embodiment. 実施の形態1の逆拡散部と直交復調部との動作を示す簡略図である。6 is a simplified diagram illustrating operations of a despreading unit and an orthogonal demodulation unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態2のスペクトル拡散型レーダ用受信装置に含まれる受信部の回路構成図である。6 is a circuit configuration diagram of a receiving unit included in a spread spectrum radar receiver according to Embodiment 2. FIG. 差動増幅器の回路構成図である。It is a circuit block diagram of a differential amplifier.

符号の説明Explanation of symbols

100 スペクトル拡散型レーダ用受信装置
110、110a、300 受信部
111、301 受信アンテナ
112、302 低雑音増幅器
113、330 バラン
114、303 逆拡散部
115、304 移相器
116、305 直交復調部
116a、116b、305a、305b 平衡変調器
117、306 局部発振器
118a、118b、165 キャパシタ
119a、119b、307a、307b 緩衝増幅器
120、310 受信用PN符号発生部
130、320 信号処理部
140 制御部
150 スペクトル拡散型レーダ用送信装置
161、162、163、164 伝送線路
201、211、331 電流電源回路
210 差動増幅器
100 spread spectrum radar receiver 110, 110a, 300 receiving unit 111, 301 receiving antenna 112, 302 low noise amplifier 113, 330 balun 114, 303 despreading unit 115, 304 phase shifter 116, 305 quadrature demodulating unit 116a, 116b, 305a, 305b Balanced modulator 117, 306 Local oscillator 118a, 118b, 165 Capacitor 119a, 119b, 307a, 307b Buffer amplifier 120, 310 Reception PN code generation unit 130, 320 Signal processing unit 140 Control unit 150 Spread spectrum type Radar transmitters 161, 162, 163, 164 Transmission lines 201, 211, 331 Current power supply circuit 210 Differential amplifier

Claims (11)

スペクトル拡散された拡散信号を受信するスペクトル拡散型レーダ用受信装置であって、
前記拡散信号を受信信号として受信する信号受信部と、
擬似雑音符号を用いて前記信号受信部によって受信された前記受信信号を逆拡散することにより、第1逆拡散信号と、当該第1逆拡散信号が伝播する線路の電流値と同じ電流値の電流が流れる線路を伝播する第2逆拡散信号とを出力する逆拡散部と、
前記第1逆拡散信号と前記第2逆拡散信号とを直交復調することで、同相信号と直交信号とを出力する直交復調部とを備え、
前記逆拡散部は、同じ特性を持つ第1トランジスタ及び第2トランジスタからなる第1トランジスタ対を含み、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタは、前記受信信号が入力され、前記擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記受信信号を逆拡散し、前記第1トランジスタは前記第1逆拡散信号を出力し、前記第2トランジスタは前記第2逆拡散信号を出力し、
前記直交復調部は、
第1ローカル発振信号を用いて前記第1逆拡散信号を復調し、前記同相信号を出力する第1復調器と、
前記第1ローカル発振信号の位相を90度ずらした第2ローカル発振信号を用いて前記第2逆拡散信号を復調し、前記直交信号を出力する第2復調器とを含む
ことを特徴とするスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
A spread spectrum radar receiver for receiving a spread spectrum spread signal,
A signal receiver for receiving the spread signal as a received signal;
By despreading the received signal received by the signal receiver using a pseudo-noise code, a current having the same current value as the current value of the first despread signal and the line through which the first despread signal propagates A despreading unit that outputs a second despread signal propagating through the line through which the
A quadrature demodulator that outputs the in-phase signal and the quadrature signal by performing quadrature demodulation on the first despread signal and the second despread signal;
The despreading unit includes a first transistor pair including a first transistor and a second transistor having the same characteristics,
The first transistor and the second transistor receive the received signal and despread the received signal by turning on or off according to the pseudo-noise code, and the first transistor despreads the first despread signal. And the second transistor outputs the second despread signal,
The orthogonal demodulator
A first demodulator that demodulates the first despread signal using a first local oscillation signal and outputs the in-phase signal;
A second demodulator that demodulates the second despread signal using a second local oscillation signal whose phase of the first local oscillation signal is shifted by 90 degrees and outputs the quadrature signal. Spreading radar receiver.
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタは、ベース又はゲートが共通に接続されており、かつ、エミッタ又はソースが共通に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The spread spectrum radar receiver according to claim 1, wherein the first transistor and the second transistor have a base or a gate connected in common and an emitter or a source connected in common. apparatus.
前記信号受信部は、受信した前記拡散信号を正受信信号と負受信信号とからなる平衡受信信号に変換し、
前記第1逆拡散信号は第1正逆拡散信号と第1負逆拡散信号とからなる平衡信号であり、
前記第2逆拡散信号は第2正逆拡散信号と第2負逆拡散信号とからなる平衡信号であり、
前記逆拡散部は、さらに、前記第1トランジスタ対と同じ構成の第2トランジスタ対を含み、
前記第1トランジスタ対は、前記正受信信号が入力され、前記擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記正受信信号を逆拡散し、前記第1正逆拡散信号と前記第2正逆拡散信号とを出力し、
前記第2トランジスタ対は、前記負受信信号が入力され、前記擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記負受信信号を逆拡散し、前記第1負逆拡散信号と前記第2負逆拡散信号とを出力する
ことを特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The signal reception unit converts the received spread signal into a balanced reception signal composed of a positive reception signal and a negative reception signal,
The first despread signal is a balanced signal composed of a first positive despread signal and a first negative despread signal;
The second despread signal is a balanced signal composed of a second positive despread signal and a second negative despread signal;
The despreading unit further includes a second transistor pair having the same configuration as the first transistor pair,
The first transistor pair receives the normal reception signal, and despreads the normal reception signal by turning on or off according to the pseudo noise code, and the first normal / despread signal and the second normal / reverse signal Outputs a spread signal,
The second transistor pair receives the negative reception signal and despreads the negative reception signal by turning on or off according to the pseudo noise code, and the first negative despread signal and the second negative inverse signal The spread spectrum radar receiver according to claim 1, wherein a spread signal is output.
前記擬似雑音符号は、正擬似雑音符号と負擬似雑音符号とからなる平衡擬似雑音符号であり、
前記逆拡散部は、さらに、前記第1トランジスタ対と同じ構成の第3トランジスタ対と第4トランジスタ対とを含み、
前記第1トランジスタ対は、前記正擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記正受信信号を逆拡散し、前記第1正逆拡散信号と前記第2正逆拡散信号とを出力し、
前記第2トランジスタ対は、前記正擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより
前記負受信信号を逆拡散し、前記第1負逆拡散信号と前記第2負逆拡散信号とを出力し、
前記第3トランジスタ対は、前記正受信信号が入力され、前記負擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記正受信信号を逆拡散し、前記第1負逆拡散信号と前記第2負逆拡散信号とを出力し、
前記第4トランジスタ対は、前記負受信信号が入力され、前記負擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記負受信信号を逆拡散し、前記第1正逆拡散信号と前記第2正逆拡散信号とを出力する
ことを特徴とする請求項3記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The pseudo-noise code is a balanced pseudo-noise code composed of a positive pseudo-noise code and a negative pseudo-noise code,
The despreading unit further includes a third transistor pair and a fourth transistor pair having the same configuration as the first transistor pair,
The first transistor pair despreads the normal reception signal by turning on or off according to the positive pseudo-noise code, and outputs the first normal despread signal and the second normal despread signal,
The second transistor pair despreads the negative reception signal by turning on or off according to the positive pseudo-noise code, and outputs the first negative despread signal and the second negative despread signal,
The third transistor pair receives the positive reception signal, and despreads the positive reception signal by turning on or off according to the negative pseudo-noise code, and the first negative despread signal and the second negative diffusion signal Output despread signal,
The fourth transistor pair receives the negative reception signal, and despreads the negative reception signal by turning on or off according to the negative pseudo-noise code, and the first positive / despread signal and the second positive diffusion signal. The spread spectrum radar receiver according to claim 3, wherein a despread signal is output.
前記スペクトル拡散型レーダ用受信装置は、さらに、
前記擬似雑音符号を発生する符号発生部と、
前記擬似雑音符号を増幅し、前記逆拡散部に出力する増幅回路とを備える
ことを特徴とする請求項3又は4記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The spread spectrum radar receiver further comprises:
A code generator for generating the pseudo-noise code;
The spread spectrum radar receiver according to claim 3, further comprising: an amplification circuit that amplifies the pseudo noise code and outputs the amplified pseudo noise code to the despreading unit.
前記信号受信部は、
受信した前記拡散信号を前記平衡受信信号に変換して逆拡散部に出力するバラン回路を含み、
前記バラン回路は、受動素子で構成される
ことを特徴とする請求項3又は4記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The signal receiver is
Including a balun circuit that converts the received spread signal into the balanced received signal and outputs it to the despreading unit;
The spread spectrum radar receiver according to claim 3 or 4, wherein the balun circuit is composed of passive elements.
前記バラン回路は、
一端に不平衡信号である前記拡散信号が入力され、他端が接地されている第1伝送線路と、
前記第1伝送線路に電磁的に接続される第2伝送線路と第3伝送線路とを含み、
前記第2伝送線路の一端と、前記第3伝送線路の一端とが接地され、互いに対向する前記第2伝送線路の他端と前記第3伝送線路の他端とから、前記正受信信号と前記負受信信号とがそれぞれ出力される
ことを特徴とする請求項6記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The balun circuit is
A first transmission line in which the spread signal which is an unbalanced signal is input to one end and the other end is grounded;
Including a second transmission line and a third transmission line electromagnetically connected to the first transmission line;
One end of the second transmission line and one end of the third transmission line are grounded, and from the other end of the second transmission line and the other end of the third transmission line facing each other, the positive reception signal and the 7. The spread spectrum radar receiver according to claim 6, wherein a negative received signal is output.
前記スペクトル拡散型レーダ用受信装置は、さらに、
前記第1復調器の出力線路に並列に接続され、前記同相信号の高周波成分を除去する第1キャパシタと、
前記第2復調器の出力線路に並列に接続され、前記直交信号の高周波成分を除去する第2キャパシタとを備える
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The spread spectrum radar receiver further comprises:
A first capacitor connected in parallel to the output line of the first demodulator to remove high frequency components of the in-phase signal;
The spread spectrum type according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a second capacitor connected in parallel to the output line of the second demodulator and removing a high frequency component of the orthogonal signal. Radar receiver.
前記逆拡散部及び前記直交復調部は、電流源を共通とする一体化された回路であり、かつ、同一の半導体基板上に形成されている
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The despreading unit and the quadrature demodulating unit are integrated circuits having a common current source, and are formed on the same semiconductor substrate. 2. A spread spectrum radar receiver according to item 1.
前記トランジスタは、ヘテロバイポーラトランジスタである
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のスペクトル拡散型レーダ用受信装置。
The spread spectrum radar receiver according to any one of claims 1 to 9, wherein the transistor is a hetero-bipolar transistor.
スペクトル拡散された拡散信号を受信するスペクトル拡散型レーダ用受信装置に用いられる半導体装置であって、
前記拡散信号を受信信号として受信する信号受信部と、
擬似雑音符号を用いて前記信号受信部によって受信された前記受信信号を逆拡散することにより、第1逆拡散信号と、該第1逆拡散信号が伝播する線路の電流値と同じ電流値の電流が流れる線路を伝播する第2逆拡散信号とを出力する逆拡散部と、
前記第1逆拡散信号と前記第2逆拡散信号とを直交復調することで、同相信号と直交信号とを出力する直交復調部とを備え、
前記逆拡散部は、同じ特性を持つ第1トランジスタ及び第2トランジスタからなるトランジスタ対を含み、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタは、前記受信信号が入力され、前記擬似雑音符号に応じてオン又はオフすることにより前記受信信号を逆拡散し、前記第1トランジスタは前記第1逆拡散信号を出力し、前記第2トランジスタは前記第2逆拡散信号を出力し、
前記直交復調部は、
第1ローカル発振信号を用いて前記第1逆拡散信号を復調し、前記同相信号を出力する第1復調器と、
前記第1ローカル発振信号の位相を90度ずらした第2ローカル発振信号を用いて前記第2逆拡散信号を復調し、前記直交信号を出力する第2復調器とを含む
ことを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device used in a spread spectrum radar receiver that receives a spread spectrum spread signal,
A signal receiver for receiving the spread signal as a received signal;
By despreading the received signal received by the signal receiver using a pseudo-noise code, a current having the same current value as the current value of the first despread signal and the line through which the first despread signal propagates A despreading unit that outputs a second despread signal propagating through the line through which the
A quadrature demodulator that outputs the in-phase signal and the quadrature signal by performing quadrature demodulation on the first despread signal and the second despread signal;
The despreading unit includes a transistor pair including a first transistor and a second transistor having the same characteristics,
The first transistor and the second transistor receive the received signal and despread the received signal by turning on or off according to the pseudo-noise code, and the first transistor despreads the first despread signal. And the second transistor outputs the second despread signal,
The orthogonal demodulator
A first demodulator that demodulates the first despread signal using a first local oscillation signal and outputs the in-phase signal;
A second demodulator that demodulates the second despread signal using a second local oscillation signal whose phase is shifted by 90 degrees and outputs the quadrature signal. apparatus.
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